岩体的压剪损伤机理及其在岩爆分析中的应用

本文探讨了压剪裂纹的启裂和扩展准则，对前人的经验性判据进行了理论分析，在此基础上建立了考虑裂纹闭合效应和裂纹相互作用的岩体压剪细观损伤力学模型。根据压剪损伤模型，发现岩爆是在洞室开挖过程中（或开挖完毕后）围岩发生应力调整（切向应力增加、径向应力减小）而诱发岩体中的预存裂纹发生摩擦滑移、界面扩展、裂纹扭折以至裂纹相互连接而导致围岩发生宏观脆性断裂的产物。数值模拟结果表明：本文建立的压剪损伤模型的计算结果与实验结果具有良好的一致性，并且裂纹闭合应力对岩体的应力－应变关系具有明显的影响，表现为损伤应变随裂纹闭合应力的增加而增加，尤其是侧向应变更加显著。

The Mechanism of Compression-Shear Damage for Rock Mass with Its Application to Rockburst

This　paper　investigates　the　initiation　and　growth　criteria　for　compression-shear　crack　and　provides　theoretical　analysis　for　former　experience　compression-shear　fracture　criterion.　　On　the　basis　of　compression-shear　crack　model,　the　compression-shear　damage　model　for　rock　mass　is　proposed　with　crack　closing　effect　and　crack　interacting.　　From　the　proposed　model,　it　is　found　that　rockburst　results　from　macroscopic　brittle　fracture　of　rock　mass　due　to　frictional　sliding,　interface　propagating,　kinking,　and　linking　of　preexisting　cracks　in　rock　mass　activated　by　stress　redistributing　(tangetial　stress　concentrating　and　radial　stress relieving)　of　surrounding　rock　mass　during　(or　after)　excavating　of　underground　carven.　　Numerical　simulations　indicate　that　the　results　from　proposed　models　can　simulate　available　experimental　results　very　well　and　crack　closing　stress　has　a　significant　influence　on　the　stress-strain　relationship　of　rock　mass.　　It　is　shown　that　the　damage　strains,　especially　the　lateral　strain,　increase　with　the　raise　of　the　crack　closing　stress.